JP2016030556A - 作業車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】例えばキャビン内の空調を管理したりキャビン内の騒音を低減したりして、快適に農作業を行えるようにする。【解決手段】走行機体2上にある操縦座席8を覆うキャビン7を備える。キャビン7の骨組を構成するキャビンフレーム100は、左右一対の前支柱体101と、左右一対の後支柱体102と、前支柱体101同士の上端部間を連結する前梁体103と、後支柱体105同士の上端部間を連結する後梁体104と、前後に並ぶ前支柱体101と後支柱体102との上端部間を連結する側梁体105とを備える。後梁体104を両後支柱体102よりも後方に突出させ、後梁体104の内部側に空気調和機103を収容する。【選択図】図1

Description

本願発明は、農作業用のトラクタ又は土木作業用のホイルローダといった作業車両に関するものである。
従来、農業用トラクタ等の作業車両は、走行機体上にある操縦座席を覆うキャビンを備えている(例えば特許文献1及び2等参照)。特許文献1〜3に記載のキャビンは、骨組を構成するキャビンフレームと、キャビンフレームの上端側に配置した屋根体とを有している。キャビンフレームは、支柱体(ピラー)や梁体(ビーム)を組み合わせたいわゆるフレーム構造になっており、支柱体及び梁体によって剛性を確保している。
特開2002−67657号公報 特開2004−345367号公報
ところで、この種のキャビンの構造に関しては、コストダウンだけでなく、搭乗し易さやキャビン内部での快適性向上の要請も強い。例えばキャビン内の空調を管理したりキャビン内の騒音を低減したりして、快適に農作業を行えるようにすることが望まれている。
本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施した作業車両を提供することを技術的課題としている。
請求項1の発明は、走行機体上にある操縦座席を覆うキャビンを備える作業車両において、前記キャビンの骨組を構成するキャビンフレームは、左右一対の前支柱体と、左右一対の後支柱体と、前記前支柱体同士の上端部間を連結する前梁体と、前記後支柱体同士の上端部間を連結する後梁体と、前後に並ぶ前記前支柱体と前記後支柱体との上端部間を連結する側梁体とを備え、前記後梁体を前記両後支柱体よりも後方に突出させ、前記後梁体の内部側に空気調和機を収容しているというものである。
請求項2の発明は、請求項1に記載の作業車両において、前記後梁体は、金属板を素材としたプレス加工によって断面U字状に形成しているというものである。
本願発明によると、走行機体上にある操縦座席を覆うキャビンを備える作業車両において、前記キャビンの骨組を構成するキャビンフレームは、左右一対の前支柱体と、左右一対の後支柱体と、前記前支柱体同士の上端部間を連結する前梁体と、前記後支柱体同士の上端部間を連結する後梁体と、前後に並ぶ前記前支柱体と前記後支柱体との上端部間を連結する側梁体とを備え、前記後梁体を前記両後支柱体よりも後方に突出させ、前記後梁体の内部側に空気調和機を収容しているから、前記キャビンの全高を高くすることなく前記屋根体内部に前記空気調和機を配置できると共に、例えば前記屋根体の前部側に前記空気調和機を収容したためにオペレータの前方視界を制限するという問題を回避できる。また、前記後梁体の内部側に空気調和機を収容するから、前記空気調和機配置の省スペース化を図れる。
請求項2の発明によると、前記後梁体は、金属板を素材としたプレス加工によって断面U字状に形成しているから、パイプ材等を使わずに前記後梁体の剛性向上を図りつつ、前記後梁体の重量を低減できる。
トラクタの左側面図である。 トラクタの平面図である。 キャビンの左側面図である。 キャビンの正面図である。 キャビンの右側面図である。 キャビンの背面図である。 キャビンフレームを前方左斜め上側から見た斜視図である。 キャビンフレームを後方左斜め下側から見た斜視図である。 シートフレーム体を前方左斜め上側から見た斜視図である。 シートフレーム体を後方左斜め下側から見た斜視図である。 アウタールーフを省略した屋根体内の平面図である。 インナールーフの底面図である。 前方左斜め上側から見た屋根体内部構造の分離斜視図である。 後方左斜め下側から見た屋根体内部構造の分離斜視図である。
以下に、本願発明を具体化した実施形態について、作業車両であるトラクタを例に挙げて図面に基づき説明する。
まず始めに、図1及び図2を参照しながら、トラクタ1の概要について説明する。実施形態におけるトラクタ1の走行機体2は、走行部としての左右一対の前車輪3と同じく左右一対の後車輪4とで支持されている。走行機体2の前部に搭載した動力源としてのコモンレール式のディーゼルエンジン5(以下、単にエンジンという)で後車輪4及び前車輪3を駆動することによって、トラクタ1が前後進走行するように構成されている。エンジン5はボンネット6にて覆われている。走行機体2の上面にはキャビン7が設置され、該キャビン7の内部には、操縦座席8と、かじ取りすることによって前車輪3の操向方向を左右に動かすようにした操縦ハンドル9とが配置されている。この場合、キャビン7内における操縦座席8の前方にステアリングコラム32を配置している。ステアリングコラム32は、キャビン7内部の前面側に配置したダッシュボード33の背面側に埋設するような状態で立設している。ステアリングコラム32上面から上向きに突出したハンドル軸の上端側に、平面視略丸型の操縦ハンドル9を取り付けている。キャビン7の左右下部には、オペレータが乗降するステップ10が設けられている。
走行機体2は、前バンパー12及び前車軸ケース13を有するエンジンフレーム14と、エンジン5の後面側に連結したクラッチハウジング15と、クラッチハウジング15の後面側に連結したミッションケース17とを備えている。エンジンフレーム14の後端側は、エンジン5の左右外側面に連結している。前車軸ケース13の左右両端側から、前車軸16を回転可能に外向き突出させている。前車軸ケース13の左右両端側に、前車軸16を介して前車輪3を取り付けている。ミッションケース17は、エンジン5の回転動力を適宜変速して前後四輪3,3,4,4に伝達する。ミッションケース17の左右外側面には、左右の後車軸ケース19を外向きに突出するように装着している。左右の後車軸ケース19には左右の後車軸20を回転可能に内挿している。ミッションケース17に後車軸20を介して後車輪4を取り付けている。左右の後車輪4の上方は左右のリヤフェンダー21によって覆われている。
ミッションケース17の後部上面には、例えばロータリ耕耘機といった作業機を昇降動させる油圧式昇降機構22を着脱可能に取り付けている。詳細は省略するが、ロータリ耕耘機等の作業機は、左右一対のロワーリンク及びトップリンクからなる3点リンク機構を介してミッションケース17の後部に連結される。ミッションケース17の後側面には、ロータリ耕耘機等の作業機にPTO駆動力を伝達するためのPTO軸25を後ろ向きに突設している。
エンジン5の後側面から後ろ向きに突設するエンジン出力軸(図示省略)には、フライホイル26を直結するように取り付けている。両端に自在軸継手を有する動力伝達軸29を介して、フライホイル26から後ろ向きに突出した主動軸27と、ミッションケース17前面側から前向きに突出した主変速入力軸28とを連結している(図1、図7及び図10参照)。ミッションケース17内には、油圧無段変速機、前後進切換機構、走行副変速ギヤ機構及び後輪用差動ギヤ機構を配置している。エンジン5の回転動力は、主動軸27及び動力伝達軸29を経由してミッションケース17の主変速入力軸28に伝達され、油圧無段変速機及び走行副変速ギヤ機構によって適宜変速される。そして、当該変速動力が後輪用差動ギヤ機構を介して左右の後車輪4に伝達される。
ミッションケース17の前面下部から前向きに突出した前車輪出力軸30には、前車輪駆動軸31を介して、前輪用差動ギヤ機構(図示省略)を内蔵する前車軸ケース13から後向きに突出した前車輪伝達軸(図示省略)を連結している。ミッションケース17内の油圧無段変速機及び走行副変速ギヤ機構による変速動力は、前車輪出力軸30、前車輪駆動軸31及び前車輪伝達軸から前車軸ケース13内の前輪用差動ギヤ機構を経由して、左右の前車輪3に伝達される。
次に、図3〜図10を参照しながら、キャビン7の詳細構造について説明する。走行機体2上の操縦座席8を覆うキャビン7は、骨組を構成するキャビンフレーム100を備えている。キャビンフレーム100は、操縦座席8の前方に位置する左右一対の前支柱体101と、操縦座席8の後方に位置する左右一対の後支柱体102と、前支柱体101同士の上端部間を連結する前梁体103と、後支柱体102同士の上端部間を連結する後梁体104と、前後に並ぶ前支柱体101と後支柱体102との上端部間を連結する左右の側梁体105とを備えた略箱枠状のものである。キャビンフレーム101の上端側、すなわち前梁体103、後梁体104及び左右の側梁体105で構成した矩形枠上には、屋根体106を着脱可能に取り付けている。
実施形態の後梁体104は、金属板を素材としたプレス加工によって断面U字状(溝形)に形成したものであり、全体としては左右の後支柱体102よりも後方に突出した(張り出した)平面視略U字状の形態になっている。従って、後梁体104の内面側は前向きに開口している。このため、パイプ材等を使わずに後梁体104の剛性向上を図りつつ、後梁体104の重量を低減できる。後梁体104において前向きに延びる左右両端部の間には、左右横長の補強梁体111を配置している。補強梁体111の左右各端部は、後梁体104においてそれぞれ対応する左右端部の開口下部に連結している。このため、後梁体104と補強梁体111とは平面視で矩形枠状の形態になっている。
各前支柱体101の下端側には、左右内向きに延びる前下部プレート板107の左右外端側を連結している。左右両前下部プレート板107の左右内端側に、ダッシュボード33を固定支持する縦長のボード支持板108を連結している。左右両前支柱体101の間にボード支持板108を立設している。左右両前下部プレート板107には床板を跨がらせて配置している。各後支柱体102の下端側には、後車輪4の前部内面側に沿わせた膨出形状であるリヤフェンダー21の後端上部側を連結している。各リヤフェンダー21の前端下部側は、左右の前下部プレート板107の後端側に連結している。左右両後支柱体102の下端部と左右のリヤフェンダー21とには、側面視階段形状のシートフレーム体109を取り付けている。シートフレーム体109上に操縦座席8が配置される。左右の前支柱体101と後支柱体102との間には中間支柱体110を立設している。各中間支柱体110の上端側は、対応する左右の側梁体105の前後中途部に連結している。各中間支柱体110の下端側は、対応する左右のリヤフェンダー21の前後中途部に連結している。
キャビンフレーム100の前面側、すなわち左右の前支柱体101、前梁体103及び左右の前下部プレート板107で囲まれる領域には、フロントガラス121を配置している。キャビンフレーム100の後面側、すなわち左右の後支柱体102、後梁体104及びシートフレーム体109で囲まれる領域には、リヤガラス122を配置している。キャビンフレーム100の左右側面側には、透明なガラス製のサイドドア123とサイドガラス125とを前後に並べて配置している。各サイドドア123は、前支柱体101と中間支柱体110との間に位置している。各サイドドア123は、対応する中間支柱体110に上下一対のヒンジ124を介して開閉可能に取り付けている。各サイドガラス125は、中間支柱体110と後支柱体102との間に位置していて、対応する後支柱体102に上下一対のヒンジ126を介して開閉可能に取り付けている。
左右の前下部プレート板307の前部側は、防振部材としての前防振ゴム体98を介して、クラッチハウジング15の左右側面に取り付けた前部支持台96に連結している(図1参照)。また、シートフレーム体109の後端下部側には、後向きに張り出した左右一対のベースブラケット127を設けている。各ベースブラケット127は、防振部材としての後防振ゴム体99を介して、左右の後車軸ケース19上に取り付けた後部支持台97に連結している。従って、走行機体2は、複数の防振ゴム体98,99を介してキャビン7を防振支持している。
図9及び図10に示すように、操縦座席8を支持するシートフレーム体109は、補強梁体111と平行状に延びる後中間梁部材112と、後中間梁部材112から下向きに延びる左右一対の後下部フレーム113とを備えている。後中間梁部材112は左右両後支柱体102の下端部間に位置している。後中間梁部材112の左右各端部をそれぞれ対応する左右の後支柱体102の下端側に連結している。各後下部フレーム113の下端側にベースブラケット127を取り付けている。左右両後下部フレーム113間の上半部には、上下に並ぶ上部背面板114と下部背面板115とを配置している。上下両背面板114,115の左右各端部をそれぞれ対応する左右の後下部フレーム113に連結している。上部背面板114の下端側と下部背面板115の上端側とを連結している。
各後下部フレーム113の上下中途部には、リヤフェンダー21形状に沿わせて側面視で前方且つ上方に膨らむように湾曲した側部フレーム116の後端側を連結している。各側部フレーム116には、対応する左右のリヤフェンダー21を連結している。左右両側部フレーム116のコーナー部間にはコーナーカバー板117を配置している。コーナーカバー板117の左右各端部をそれぞれ対応する側部フレーム116の左右内面側に連結している。コーナーカバー板117の下方には前面カバー板118を配置している。前面カバー板118の左右各端部はそれぞれ対応する側部フレーム116縦長部の左右内面側に連結している。側部フレーム116横長部の左右内面側には、前後に長い座支持板119を左右内向きに突設している。座支持板119の後端側は下部背面板115の下端側に連結している。座支持板119の前端側はコーナーカバー板117の上端後部側に連結している。
シートフレーム体109の構成要素112〜119はいずれも金属製(鋼材製)のものである。図9及び図10に示すように、シートフレーム体109の左右両側部を構成する側部フレーム116はプレス加工によって断面凹凸形状に形成している。また同様に、シートフレーム体109の背面部である上下両背面板114,115もプレス加工によって断面凹凸形状に構成している。断面凹凸形状の左右両側部フレーム116と上下両背面板114,115とは左右の後下部フレーム113を介して連結している。このように構成すると、シートフレーム体109の左右両側部フレーム116の断面係数が高くなり、シートフレーム体109ひいてはキャビンフレーム100の剛性向上を図れる。従来用いられたような前後長手の底フレームが不要になる。また、シートフレーム体109の上下両背面板114,115をプレス加工によって断面凹凸形状に形成し、上下両背面板114,115に左右の後下部フレーム113を介して左右両側部フレーム116を連結しているから、シートフレーム体109全体として断面係数をより一層向上でき、シートフレーム体109単独で構造体に構成できる。ひいてはキャビンフレーム100全体の剛性向上に貢献する。
次に、図11〜図14を参照しながら、屋根体106の空調構造について説明する。キャビンフレーム100の上端側に取り付けた屋根体106は、外装であるアウタールーフ131と、キャビン7の天井を構成するインナールーフ132とを備えている。インナールーフ132及び前後左右の梁体103〜105をアウタールーフ131で上方から覆うことによって、屋根体106内部を中空状に構成している。従って、アウタールーフ361の後部側は左右両後支柱体よりも後方に延びて後梁体104にまで被さっている。
屋根体106内の後部側には、キャビン7内の空調を管理する空気調和機134を収容している。空気調和機134は、エンジン5の冷却水を利用した暖房や、エンジン5によって駆動するコンプレッサ、コンデンサ及びエバポレータ等を利用した冷房によって、キャビン7内の空調(室内温度)を調節する。実施形態の空気調和機134は、左右両後支柱体102よりも後方に突出した後梁体104の内面側(開口部内)に一部嵌るように配置していて、キャビン7の全高が必要以上に高くなるのを防止すると共に、空気調和機134配置の省スペース化を図っている。実施形態では、平面視矩形枠状の後梁体104及び補強梁体111によって空気調和機134を支持している。
空気調和機134前面の左右両コーナー部には、前向きに開口した第1空気放出口と左右外向きに開口した第2空気放出口(共に図示省略)とを形成している。左右の第1空気放出口には、空気調和機134からの調和空気を案内する前後長手の第1吐き出しダクト173の上流側を接続している。第1吐き出しダクト135の下流側は、インナールーフ132の前部に設けた曇り取り用吹き出し口136に接続している。曇り取り用吹き出し口136には、空気調和機134からの調和空気の風量や風向を変更調節するフィンを設けている。
また、左右の第2空気放出口には、空気調和機134からの調和空気を案内する第2吐き出しダクト137の上流側を接続している。左右の第2吐き出しダクト137は、第1吐き出しダクト135よりも短いものの、前向きに延びている。第2吐き出しダクト137の下流側は、対応する第1吐き出しダクト135の下側に入り込んでいる。第2吐き出しダクト137の下流側は、インナールーフ132の左右両側部に設けた冷暖房用吹き出し口138に接続している。冷暖房用吹き出し口138には、曇り取り用吹き出し口136と同様に、空気調和機134からの調和空気の風量や風向を変更調節するフィンを設けている。従って、屋根体106内の左右両側部には、第1及び第2吐き出しダクト135,137の組を組単位で振り分けて配置している。
屋根体106内部の前後中途部には、左右両方の第1及び第2吐き出しダクト135,137の上方に跨る仕切り板140を配置している。仕切り板140及び空気調和機134上には、空気調和機134に向かう平面視略T字状の流通路を形成するようにシール材141を取り付けている。インナールーフ132上にアウタールーフ131を被せ付けた状態では、アウタールーフ131の内面側にシール材141が密着し、屋根体106内部の仕切り板140上に平面視略T字状の流通路が形成される。当該流通路が外気取り込み用の吸い込みダクト142を構成している。
左右の側梁体105の前後中途部は左右外向きに張り出していて、当該張り出し部分に吸い込みダクト142を外部と連通させる外気取り入れ口143を形成している。吸い込みダクト142の左右外向きの上流開口側が左右の外気取り入れ口143にそれぞれ連通している。外気取り入れ口143には、ルーバー状の通気枠体144と除塵フィルタ145(外気フィルタ)とを装着している。従って、図11〜図14に示す実施形態では、空気調和機134からの調和空気をキャビン7内に放出する左右の第1及び第2吐き出しダクト135,137と、外気を取り込む平面視略T字状の吸い込みダクト142とを、屋根体106内部の上下に振り分けて配置している。
一方、インナールーフ132の中央付近には、屋根体106内とキャビン7内とを連通させる内気取り入れ口146を形成している。内気取り入れ口146には格子状の通気枠体147を装着している。仕切り板140のうち吸い込みダクト142のT字状交差部に、内気取り入れ口146に連通する連通口148が開口している。仕切り板140における連通口148の箇所には、当該連通口148を手動で開閉させる内外気切換シャッター板150を配置している。
内外気切換シャッター板150を閉止動させると、内気取り入れ口146及び連通口148が閉止され、空気調和機134の駆動によって左右の外気取り入れ口143から吸い込みダクト142を経て外部空気が導かれる。内外気切換シャッター板150を開放動させると、内気取り入れ口146及び連通口148が開放され、左右の外気取り入れ口143から外部空気が入らなくなり、空気調和機134の駆動によって内気取り入れ口146から空気調和機134内にキャビン7内の空気が導かれる。実施形態では、内外気切換シャッター板150の開度(開閉程度)によって、空気調和機134に導かれる外気と内気との割合が調節される。
上記の記載並びに図7、図8、図11〜図14から明らかなように、走行機体2上にある操縦座席8を覆うキャビン7を備える作業車両において、前記キャビン7の骨組を構成するキャビンフレーム100は、左右一対の前支柱体101と、左右一対の後支柱体102と、前記前支柱体101同士の上端部間を連結する前梁体103と、前記後支柱体105同士の上端部間を連結する後梁体104と、前後に並ぶ前記前支柱体101と前記後支柱体102との上端部間を連結する側梁体105とを備え、前記後梁体104を前記両後支柱体102よりも後方に突出させ、前記後梁体104の内部側に空気調和機103を収容しているから、前記キャビン7の全高を高くすることなく前記屋根体106内部に前記空気調和機103を配置できると共に、例えば前記屋根体106の前部側に前記空気調和機134を収容したためにオペレータの前方視界を制限するという問題を回避できる。また、前記後梁体104の内部側に空気調和機134を収容するから、前記空気調和機134配置の省スペース化を図れる。
また、前記後梁体104は、金属板を素材としたプレス加工によって断面U字状に形成しているから、パイプ材等を使わずに前記後梁体104の剛性向上を図りつつ、前記後梁体104の重量を低減できる。
上記の記載並びに図11〜図14から明らかなように、走行機体2上にある操縦座席8を覆うキャビン7を備え、前記キャビン7は、骨組を構成するキャビンフレーム100と、前記キャビンフレーム100の上端側に配置した屋根体106とを有する作業車両において、前記屋根体106の後部側に空気調和機134を収容し、前記空気調和機134からの調和空気を前記キャビン7内に放出する吐き出しダクト135,137を前記屋根体106の左右両側部に振り分けて配置しているから、前記空気調和機134が後方に位置して、前記キャビン7前部上方の空間を広く取れる。従って、前記キャビン7の前方視界性を向上できる。前記屋根体106前部側にスペースができるため、例えばサンルーフ等を配置箇所の確保が容易である。
また、前記屋根体106内部のうち前記両吐き出しダクト135,137の上方に吸い込みダクト142を配置し、前記吸い込みダクト142を外部と連通させる外気取り入れ口143を前記屋根体106の左右両側部に形成し、前記各外気取り入れ口143に外気フィルタ145を装着しているから、前記吐き出しダクトと前記吸い込みダクトとを上下二段に配置して省スペース化を図れる。デッドスペースである前記屋根体の左右両側部を有効利用して前記外気フィルタをコンパクトに配置できる。
上記の記載並びに図11〜図14から明らかなように、走行機体2上にある操縦座席8を覆うキャビン7を備え、前記キャビン7は、骨組を構成するキャビンフレーム100と、前記キャビンフレーム100の上端側に配置した屋根体106とを有する作業車両において、前記屋根体106内に空気調和機134を収容し、前記空気調和機134からの調和空気を前記キャビン7内に放出する吐き出しダクト135,137と、外気を取り込む吸い込みダクト142とを、前記屋根体106内部の上下に振り分けて配置しているから、前記吐き出しダクト135,137と前記吸い込みダクト142とを上下二段に配置して前記屋根体106内での前記ダクト135,137,142群配置の省スペース化を図れる。
上記の記載並びに図7〜図10から明らかなように、走行機体2上にある操縦座席8を覆うキャビン7を備える作業車両において、前記キャビン7の骨組を構成するキャビンフレーム100のうち前記操縦座席8を支持するシートフレーム体109の左右両側部116を、プレス加工によって断面凹凸形状に形成しているから、前記シートフレーム体109の左右両側部116の断面係数が高くなり、前記シートフレーム体109ひいては前記キャビンフレーム100の剛性向上を図れる。従来のような前後に延びるパイプフレームが不要になる。
また、前記シートフレーム体109の背面部114,115をプレス加工によって断面凹凸形状に形成し、前記背面部114,115に前記左右両側部116を連結しているから、前記シートフレーム体109全体として断面係数が高まり、前記シートフレーム体109単独で構造体に構成できる。ひいては前記キャビンフレーム100全体の剛性向上に貢献する。
なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
1 トラクタ
2 走行機体
7 キャビン
8 操縦座席
100 キャビンフレーム
101 前支柱体
102 後支柱体
103 前梁体
104 後梁体
105 側梁体
106 屋根体
109 シートフレーム体
114 上部背面板
115 下部背面板
116 側部フレーム
131 アウタールーフ
132 インナールーフ
134 空気調和機
135 第1吐き出しダクト
137 第2吐き出しダクト
140 仕切り板
142 吸い込みダクト
143 外気取り入れ口
145 除塵フィルタ

Claims (2)

  1. 走行機体上にある操縦座席を覆うキャビンを備える作業車両において、
    前記キャビンの骨組を構成するキャビンフレームは、左右一対の前支柱体と、左右一対の後支柱体と、前記前支柱体同士の上端部間を連結する前梁体と、前記後支柱体同士の上端部間を連結する後梁体と、前後に並ぶ前記前支柱体と前記後支柱体との上端部間を連結する側梁体とを備え、
    前記後梁体を前記両後支柱体よりも後方に突出させ、前記後梁体の内部側に空気調和機を収容している、
    作業車両。
  2. 前記後梁体は、金属板を素材としたプレス加工によって断面U字状に形成している、
    請求項1に記載の作業車両。
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